【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 作液的濃度及水質(zhì)等因素。第三節(jié) 電極絲的選擇及使用方法電極絲作為電火花線切割的重要組成部分，選擇合適的電極絲材料不僅能提高工作效率，還能提高產(chǎn)品精度。因此合理選擇正確電極絲在線切割工藝中非常重要，現(xiàn)階段我國(guó)線切割行業(yè)中多采用鉬絲作為電極絲。因?yàn)槠渚哂泻芎玫目估瓘?qiáng)度，及導(dǎo)電放電性能。在線切割加工過(guò)程中，斷絲是我們經(jīng)常會(huì)遇到的情況，有時(shí)是電極絲達(dá)到壽命極限的正常斷絲，有時(shí)是因?yàn)槠渌煽刂埔蛩貙?dǎo)致的非正常斷絲，如何能盡量減少斷絲的發(fā)生成為了質(zhì)的探討的問(wèn)題。一般情況下，影響電極絲壽命的因素有以下幾種： 選擇合理的電極絲張力。電極絲(鉬絲)具有一定的抗拉強(qiáng)度，鉬絲的直徑越大，其所具有的抗拉強(qiáng)度也越高。在電火花線切割過(guò)程中，電極絲保持適當(dāng)?shù)膹埩κ鞘直匾?，既不能過(guò)大也不能過(guò)小。當(dāng)電極絲收的過(guò)緊，張力過(guò)大，接近于電極絲的抗拉強(qiáng)度極限時(shí)，機(jī)床放電過(guò)程中工件被電蝕的同時(shí)，電極絲也會(huì)被電蝕出微小的凹坑和微觀裂紋，在接近于抗拉強(qiáng)度極限的情況下，微觀裂紋的應(yīng)力集中效應(yīng)會(huì)使裂紋迅速擴(kuò)大而使電極絲出現(xiàn)斷絲現(xiàn)象。但是當(dāng)電極絲收的過(guò)松時(shí)張力過(guò)小，電極絲高速的運(yùn)絲過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生較為嚴(yán)重的抖絲現(xiàn)象，特別是在電極絲換向時(shí)，這種現(xiàn)象更加明顯，這樣在加工過(guò)程中電極絲與工件就會(huì)出現(xiàn)短接、斷開(kāi)、再短接的瞬時(shí)變化，在短接時(shí)形成短路電流，工件與電極絲之間就會(huì)出現(xiàn)電流熔結(jié)效應(yīng)，從而使電極絲熔斷，出現(xiàn)斷絲狀況。而在實(shí)際加工過(guò)程中確定電極絲的張緊力還與所切割材料的力學(xué)和物理特性以及厚度都有一定的關(guān)系。當(dāng)切割較薄的工件時(shí)張緊力可以適當(dāng)?shù)卮笮?，而?dāng)切割較厚的工件時(shí)張緊力可以適當(dāng)?shù)匦⌒?。同時(shí)，在電火花加工一段時(shí)間后，電極絲有所伸長(zhǎng)，這時(shí)應(yīng)及時(shí)給予適當(dāng)?shù)木o絲，從而使電極絲始終處于最佳的張緊力狀態(tài)下，保證加工順利進(jìn)行。 給予有效的沖水條件。在電火花加工過(guò)程中，放電區(qū)域中的工作液供應(yīng)不足，放電過(guò)程中產(chǎn)生的電蝕產(chǎn)物不能及時(shí)順暢排出，也是造成斷絲的重要因素之一。工作液供應(yīng)不足使電極間局部區(qū)域電蝕產(chǎn)物濃度過(guò)高，加之放電引起的溫度升高會(huì)影響加工過(guò)程的穩(wěn)定性以致破壞正常的火花放電。同時(shí)，由于電蝕物存在也會(huì)使實(shí)際的放電間隙變小，甚至可能存在電蝕產(chǎn)物附著在電極絲的表面，從而使這一區(qū)域產(chǎn)生脈沖能量高度的集中釋放，使電極絲在這一區(qū)域被電蝕出較大的電蝕凹坑和電蝕微裂紋，隨后電極絲就會(huì)出現(xiàn)斷絲。因此，在加工過(guò)程中必須及時(shí)沖走這些電蝕產(chǎn)物微粒，使電火花放電加工正常進(jìn)行。 選擇合適的工作液電介參數(shù)。工作液都具有一定的介電性能，它有助于產(chǎn)生高頻脈沖火花放電通道的形成和能量轉(zhuǎn)化與傳遞，放電結(jié)束之后又能及時(shí)恢復(fù)絕緣狀態(tài)。其中工作液的電阻率是一個(gè)重要的電介參數(shù)，電阻率必須在一個(gè)適當(dāng)?shù)姆秶鷥?nèi)，絕緣性能太低將會(huì)發(fā)生電解而形成不了擊穿火花放電，使電火花加工不能進(jìn)行；絕緣性太高則放電間隙過(guò)小排屑困難，也易引起斷絲。因此，在選擇和配比乳化液時(shí)，要選擇質(zhì)量有保證的品牌，在與水的配比混合時(shí)比例要恰當(dāng)。同時(shí)，要依據(jù)加工材料和加工工件的具體情況定期更換乳化液，以保證加工時(shí)乳化液具有良好的絕緣性能、洗滌性能和冷卻性能，起到預(yù)防斷絲的作用。 保證運(yùn)絲機(jī)構(gòu)的順暢。快走絲電火花線切割機(jī)床的運(yùn)絲機(jī)構(gòu)是由絲架、導(dǎo)絲輪、排絲輪、導(dǎo)電塊、貯絲筒、排絲溜運(yùn)絲電換向行程開(kāi)關(guān)等組成。其中某一個(gè)環(huán)節(jié)出現(xiàn)故障都會(huì)使電極絲產(chǎn)生非正常的斷絲。特別是貯絲筒溜板的換向間隙過(guò)大，造成電極絲在貯筒上產(chǎn)生相互重疊的疊絲現(xiàn)象，使電極絲在貯絲筒電的強(qiáng)大作用力下瞬時(shí)沖斷。導(dǎo)絲輪在長(zhǎng)期的使用過(guò)程中軸承因磨損而精度降低、導(dǎo)絲輪的V型槽因磨損嚴(yán)重使導(dǎo)向作用下降，這些都會(huì)使高速運(yùn)動(dòng)的電極絲產(chǎn)生嚴(yán)重的抖絲從而使電極絲產(chǎn)生斷絲。導(dǎo)電塊在電極絲長(zhǎng)期的磨擦下產(chǎn)生較深的溝槽，會(huì)將電極絲卡死在這些溝槽之中從而使電極絲被拉斷。所有這些都是機(jī)械性的故障，如果能夠在工作前對(duì)機(jī)床進(jìn)行細(xì)致的設(shè)備狀態(tài)檢查和檢測(cè)，這類(lèi)故障一般能夠做到預(yù)防和解決。 恰當(dāng)?shù)恼{(diào)整機(jī)床電加工的電參數(shù)。線切割機(jī)床的電加工參數(shù)一般包括加工電流、加工電壓、脈沖波形、脈沖寬度脈沖間隔和切割速度等。與斷絲有關(guān)的電參數(shù)主要有加工電流、加工電壓、脈沖寬度、脈沖間隔和切割速度等。在電火花加工過(guò)程中，電參數(shù)的選擇一般要依據(jù)所加工材料的物理特性、切割厚度以及對(duì)加工表面的粗糙度要求等來(lái)確定。但是，當(dāng)切割超厚工件、上下異形和大錐度零件時(shí)，常常會(huì)出現(xiàn)斷絲。這時(shí)就要適當(dāng)調(diào)整電加工參數(shù)，較高能量的放電將會(huì)使得電極絲產(chǎn)生較大的裂紋。因此，適當(dāng)?shù)貙⒎烹娒}沖寬度減小、延長(zhǎng)脈沖間隔時(shí)間、降低脈沖電流等都是行之有效的防止斷絲的措施之一。除此之外，人為因素主要包括工件的裝夾、電極絲的選擇和加工過(guò)程中廢料的處置方法等幾個(gè)方面。工件的裝夾要正確、穩(wěn)妥、牢固，如果在加工過(guò)程中的工件沒(méi)有夾緊而出現(xiàn)晃動(dòng)，則可能引起電極絲也跟隨著晃動(dòng)，脈沖能量就會(huì)因之而產(chǎn)生波動(dòng)和集中放電，使節(jié)電極絲燒斷。有時(shí)還會(huì)因工件錯(cuò)位而無(wú)法將工件再次找正，使之報(bào)廢。所以，加工前將工件裝夾正確和穩(wěn)妥牢固是十分重要的。選擇質(zhì)量好的電極絲，目前快走絲線切割機(jī)床所采用的大多是鉬絲，由于鉬絲生產(chǎn)企業(yè)眾多，且良莠不齊，因而斷絲與電極絲的優(yōu)劣有很大關(guān)系。在選擇電極絲時(shí)，要選擇絲質(zhì)韌性好、抗拉強(qiáng)度高、粗細(xì)均勻一致、在加工過(guò)程中伸長(zhǎng)率小的電極絲，這樣會(huì)使線切割加工更加經(jīng)濟(jì)和有效率。及時(shí)取出加工廢料，當(dāng)加工結(jié)束時(shí)，廢料會(huì)因重力的作用從工件上落下，若不及時(shí)取出，廢料有可能與電極絲直接導(dǎo)通，能量的集中釋放從而引起斷絲?；蛘咭蛳侣涞膹U料將電極絲碰斷，特別是在加工較大的工件時(shí)，應(yīng)一邊切割一邊用夾板夾緊，或用墊塊(非導(dǎo)電材料)支承，或用磁性吸盤(pán)吸住廢料。這樣即可減少因已加工部分的重力下垂而引起的工件變形，同時(shí)也可防止加工結(jié)束時(shí)廢料突然下落對(duì)電極絲產(chǎn)生的斷絲現(xiàn)象出現(xiàn)。總之，電火花線切割機(jī)床的非正常斷絲原因是多種多樣的，在出現(xiàn)非正常斷絲后，應(yīng)該對(duì)斷絲原因由簡(jiǎn)到難地進(jìn)行檢查和分析，找出問(wèn)題的結(jié)癥，對(duì)癥處理，使電火花線切割機(jī)床的優(yōu)勢(shì)充分發(fā)揮。第四節(jié) 線切割的控制過(guò)程一、工件(零件)的平移控制怎樣實(shí)現(xiàn)工件有規(guī)律的移動(dòng)呢?我們采用一臺(tái)為X 向，一臺(tái)為Y方向兩臺(tái)步進(jìn)電機(jī)同時(shí)帶動(dòng)一個(gè)拖板，而工件就固定在拖板口，若步進(jìn)電機(jī)動(dòng)，拖板就動(dòng)，拖板一動(dòng)導(dǎo)致工件運(yùn)動(dòng) 工件相當(dāng)于坐標(biāo)平面上的一個(gè)動(dòng)點(diǎn)，動(dòng)點(diǎn)圍繞著固定位置鉬絲運(yùn)動(dòng)．用計(jì)算磯通過(guò)5069板輸示脈沖信號(hào)來(lái)控制x和Y方向驅(qū)動(dòng)器。該裝置將其信號(hào)進(jìn)行功率放大后．直接控制兩臺(tái)電機(jī)行走，從而完成了直角坐標(biāo)系下動(dòng)點(diǎn)(工件)的運(yùn)動(dòng)軌跡。二、走絲系統(tǒng)的功能由于直流電源兩極瞬間打火會(huì)產(chǎn)生近5A的電流．如果鉬絲不運(yùn)動(dòng)，就可能導(dǎo)致鉬絲瞬間燒斷。為此，采用鉬絲作定向運(yùn)動(dòng)(即往返高速旋轉(zhuǎn))．使短路瞬間均勻受熱。我們把帶動(dòng)鉬絲旋轉(zhuǎn)的電機(jī)口 做走絲電機(jī)。為了確保鉬絲散熱以及和工件表面接觸潤(rùn)滑，需打入油泵冷卻電機(jī)。這樣一來(lái)．加工一個(gè)工件，首先要打開(kāi)油泵電機(jī)，然后開(kāi)走絲電機(jī)．接通直流電源，讓計(jì)算機(jī)按人為編入的命令工作，計(jì)算機(jī)將發(fā)出一系列有規(guī)律的脈沖來(lái)控制X、Y兩個(gè)方向的電機(jī)移動(dòng)從而達(dá)到加工的目的三、高頻電源的選擇選用什么樣的電源才能使工件加工的效率最高呢?在兩投短路時(shí)是否要加入純直流電源呢?我們知道在工件和鉬絲短路的時(shí)候，如果通以純直流電源．會(huì)照成工件無(wú)排屑時(shí)間，鉬絲長(zhǎng)時(shí)間受高熱．雖有走絲的冷卻系統(tǒng)也會(huì)燒斷，這里我們采用140V直流高頻分組脈沖電源。最高脈沖頻率為12KHZ，其分組脈沖的波形如圖所示： t1：分組脈沖的工作時(shí)間 t2：分組脈沖的間歇時(shí)間 t3：工作脈沖的工作時(shí)間 t4：工作脈沖的間歇時(shí)間圖 24 分組脈沖波形圖其中t1，t2，t3，t4可在面板上調(diào)整。實(shí)踐證明：這種電源的加工效率高，誤差小，是當(dāng)今歐洲最流行的直流高頻加工電源。在工作時(shí)間內(nèi)用瞬間短路來(lái)燒化工件，在間歇時(shí)間內(nèi)和j用冷卻油將工件的熔水沖走。如果工作時(shí)間調(diào)整過(guò)長(zhǎng)可能鉬絲受高熱而斷．工作時(shí)間過(guò)短可能導(dǎo)致切削速度太慢 如何調(diào)整好t1，t2，t3，t4的時(shí)間要靠操作人員實(shí)驗(yàn)后確定。到此為止，計(jì)算機(jī)可以按人為編制的加r_曲線控制步進(jìn)電機(jī)運(yùn)動(dòng)．選擇適當(dāng)?shù)母哳l加工時(shí)問(wèn)就可以利用線切割機(jī)切削工件。在沒(méi)有構(gòu)件成閉環(huán)控制系統(tǒng)之前．我們說(shuō)這樣是可行的。但是問(wèn)題關(guān)鍵在于用什么樣的給定速度來(lái)使步進(jìn)電機(jī)一步步工作呢?假設(shè)速度給的太快．工件很厚，其結(jié)果金屬還沒(méi)在鉬絲和工件接觸處熔化之前，電機(jī)孰走一步，這會(huì)造